Terapie

Piede diabetico: un modo nuovo ed economico per curare le ferite croniche

Un team guidato da MSU sta sviluppando una medicazione in biopolimero poco costosa per curare lesioni come le ulcere del piede diabetico che colpiscono milioni di pazienti in tutto il mondo

Decine di milioni di pazienti in tutto il mondo soffrono di ferite persistenti e potenzialmente letali. Queste ferite croniche, che sono anche una delle principali cause di amputazione, hanno trattamenti, ma il costo delle medicazioni esistenti può impedire loro di raggiungere le persone bisognose.

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Ora, un ricercatore della Michigan State University sta guidando un team internazionale di scienziati per sviluppare una medicazione pratica in biopolimero a basso costo che aiuta a guarire queste ferite.

“Le tecnologie efficienti esistenti sono troppo costose per la maggior parte dei sistemi sanitari, limitando notevolmente il loro utilizzo in modo tempestivo”, ha affermato Morteza Mahmoudi, assistente professore presso il Michigan State University College of Human Medicine e il Precision Health Program. “Serve una tecnologia economicamente accessibile, pratica ed efficace.”

Per sviluppare questa nuova tecnologia, Mahmoudi ha attinto ad anni di esperienza e competenza, avendo studiato materiali avanzati per curare il tessuto cardiaco, combattere le infezioni e supportare il sistema immunitario. Ma il team ha anche tenuto d’occhio i costi, lavorando per sviluppare un prodotto che potesse essere reso disponibile al maggior numero possibile di pazienti, anche in mercati con risorse limitate.

“Il mio obiettivo è sempre quello di fare qualcosa che funzioni e sia pratico”, ha detto Mahmoudi. “Voglio vedere la mia ricerca diventare prodotti clinici che aiutano i pazienti”.

Con il suo ultimo lavoro, pubblicato il 19 luglio sulla rivista Molecular Pharmaceutics , Mahmoudi si sta avvicinando a questo obiettivo. Sta lavorando con partner nel Regno Unito che hanno avviato una società per supervisionare lo sviluppo e l’approvazione della nuova tecnologia.

“Stiamo costruendo un team esperto ed esperto nel Regno Unito che sarà in grado di commercializzare in modo efficiente la medicazione”, ha affermato Mahmoudi. “L’azienda ha appena vinto una sovvenzione Eurostar molto competitiva per accelerare lo sviluppo del prodotto”.

Lavorando con i suoi collaboratori, Mahmoudi ha condotto una piccola sperimentazione pilota della medicazione con 13 pazienti con ferite croniche, tutti guariti, ha detto.

Si stima che i pazienti con ferite croniche avanzate – quelli che non rispondono alle terapie tradizionali – siano oltre 45 milioni a livello globale, il che rende questo uno dei bisogni sanitari più urgenti e urgenti del mondo, ha affermato Mahmoudi.

Gli Stati Uniti ospitano circa il 5% di questa popolazione, ma oltre il 90% delle vendite di tecnologie “attive” per la cura delle ferite avviene negli Stati Uniti. Ciò significa essenzialmente che il resto del mondo è escluso, ha affermato Mahmoudi.

Le ulcere venose delle gambe e le ulcere da pressione associate all’immobilità nei pazienti più anziani e paralizzati sono anche le principali cause di ferite croniche, ma forse gli esempi più noti di questo tipo di lesioni sono le ulcere del piede diabetico. In tutto il mondo, ci sono più di 400 milioni di persone che vivono con il diabete e alcuni studi hanno stimato che fino a un quarto di questi pazienti svilupperà ulcere del piede nel corso della loro vita.

Anche con l’alto livello di cure disponibili negli Stati Uniti, oltre il 30% dei pazienti che sviluppano un’ulcera del piede diabetico morirà entro cinque anni dalla sua insorgenza. Per riferimento, tale percentuale è superiore al cancro al seno, al cancro alla prostata e al cancro del colon.

Le ulcere del piede diabetico illustrano anche molti dei motivi per cui le ferite croniche possono essere così difficili da trattare.

I pazienti con diabete possono avere a che fare con un flusso sanguigno limitato e altri fattori che rallentano la loro risposta immunitaria, compromettendo la capacità del corpo di guarire la ferita da solo. Possono anche avere danni ai nervi che attenuano il dolore della ferita e possono ritardare i pazienti dal cercare un trattamento. Quando le ferite guariscono più lentamente e rimangono aperte più a lungo, i batteri hanno maggiori opportunità di causare infezioni e portare a gravi complicazioni. In parole povere, ci sono molte cose che non vanno in una ferita cronica.

“Le ferite croniche sono alcune delle cose più complicate che i medici devono curare”, ha detto Mahmoudi. “Se vuoi realizzare una medicazione che funzioni, deve affrontare tutti questi problemi. E per essere rilevante per la maggior parte dei pazienti nel mondo, deve essere anche facile da usare, pratica e poco costosa”.

Ci sono molte tecnologie disponibili per supportare la guarigione delle ferite croniche, ma quelle che possono stimolare la rigenerazione dei tessuti sono tipicamente derivate da tessuti naturali raccolti. Questo è complesso e costoso, con il risultato di prodotti che costano fino a $ 1.000, mettendoli fuori dalla portata di molti pazienti e sistemi sanitari.

Per affrontare questi problemi, Mahmoudi ha attinto a una vasta esperienza nello sviluppo di nuovi materiali per applicazioni biomediche. Progettando un prodotto che può essere fabbricato da biopolimeri prontamente disponibili, i costi di produzione possono essere mantenuti bassi e il team potrebbe aggiungere vari altri materiali per portare a una migliore guarigione.

Il team inizia con una struttura flessibile di nanofibre, fili estremamente sottili, di polimeri naturali, incluso il collagene, una proteina di supporto strutturale che si trova nella nostra pelle e nella cartilagine. La struttura fornisce un’impalcatura tridimensionale che favorisce la migrazione cellulare e lo sviluppo di nuovi vasi sanguigni, replicando essenzialmente la funzione della matrice extracellulare, il sistema di supporto naturale che si trova nei tessuti sani e viventi.

“È importante che le proprietà fisiche e meccaniche della medicazione siano molto vicine a quelle della pelle”, ha detto Mahmoudi. “Per guarire, le nuove cellule devono sentirsi come a casa”.

In questo quadro, il team può incorporare proteine, peptidi e nanoparticelle che non solo stimolano la crescita di nuove cellule e vasi sanguigni, ma combattono anche i batteri incoraggiando il sistema immunitario del paziente a unirsi alla carica. (Le esperienze del team su questi elementi sono state documentate in precedenti pubblicazioni su Nature Nanotechnology e Trends in Biotechnology).

Anche la medicazione si degrada nel tempo, il che significa che nessuno dovrebbe cambiarla o rimuoverla e potenzialmente aggravare il sito della ferita. E a circa 20 dollari l’uno, Mahmoudi crede che le medicazioni, se e quando approvate dalle agenzie di regolamentazione, saranno accessibili anche ai sistemi sanitari a corto di risorse che devono trattare queste gravi ferite.

Sebbene esistano molti prodotti per la cura delle ferite, Mahmoudi è ottimista sul fatto che la nuova medicazione si distinguerà grazie al suo basso costo, alle alte prestazioni e ad un’altra ricerca che ha fatto anni fa.

Per questo progetto precedente, però, non stava sviluppando alcuna nuova tecnologia. Stava intervistando centinaia di operatori sanitari negli Stati Uniti, chiedendo loro cosa volevano e di cosa avevano bisogno in una medicazione per ferite.

“Abbiamo sviluppato questa medicazione per risolvere i problemi che stavano riscontrando. Uno dei medici mi ha detto: ‘Quando vedi troppi prodotti sul mercato, significa che nessuno di loro funziona’”, ha detto Mahmoudi, uno spartano desideroso di realizzare cose che lavoro.

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